包 潔

（國家電網(wǎng)公司電力需求側(cè)指導(dǎo)中心，南京 210024）

日本中小企業(yè)節(jié)能診斷與指導(dǎo)活動

包 潔

（國家電網(wǎng)公司電力需求側(cè)指導(dǎo)中心，南京 210024）

日本節(jié)能中心節(jié)能指導(dǎo)部組織了“大樓建筑與工廠節(jié)能免費(fèi)會診”活動，1997年至2010年累計(jì)診斷對象8 520個(gè)。

活動初期，診斷活動對象主要是針對折算原油用量為150萬L以上的大型企業(yè)，2010年診斷對象改為折算原油用量為10萬～150萬L的中小企業(yè)。

本文就2010年以中小企業(yè)為診斷對象的節(jié)能診斷指導(dǎo)活動中，企業(yè)需要改進(jìn)運(yùn)作的要點(diǎn)作了歸納。

1 節(jié)能診斷情況概要

2010年日本全國實(shí)施的節(jié)能診斷工廠共為487家。本文所介紹的節(jié)能提議都是在診斷的同時(shí)提交的改進(jìn)建議與提案。

節(jié)能診斷建議提案包括不需要設(shè)備投資（即只需要改進(jìn)運(yùn)行方式的建議提案）與需要設(shè)備投資的建議提案。本文就不需要設(shè)備投資、僅改進(jìn)運(yùn)行方式的建議提案作一介紹。

工廠內(nèi)的診斷內(nèi)容，不僅包括操作相關(guān)的設(shè)備，同時(shí)包括了空調(diào)設(shè)施、照明、熱水供應(yīng)設(shè)備、供水設(shè)備等所有耗能設(shè)備。

從設(shè)備分類看，總診斷對象數(shù)的90%是與空氣壓縮機(jī)相關(guān)聯(lián)的建議提案。據(jù)反饋信息，空氣壓縮機(jī)的用電量一般約占工廠能耗的20%～25%，改進(jìn)運(yùn)行方式有很大的節(jié)能空間。

鍋爐蒸汽設(shè)備及相關(guān)設(shè)施以及工業(yè)爐和其他操作設(shè)備的節(jié)能改造潛力最大。

空調(diào)設(shè)備低于空氣壓縮機(jī)占第二。診斷對象主要是針對辦公場所的用電設(shè)備。提案中照明及相關(guān)設(shè)備居多。與主業(yè)的操作設(shè)備相比雖能耗不大，但是本次診斷改進(jìn)的重點(diǎn)。診斷過程中把洗手間也列于其中。

2 各類設(shè)備建議提案的具體內(nèi)容

2.1 流體設(shè)備

工廠或大樓的運(yùn)行中，空氣、蒸汽、燃?xì)?、水或各種液體、燃料等的流體傳遞較多，而這種傳送大多就是使用風(fēng)扇或風(fēng)機(jī)等送風(fēng)機(jī)械和泵來進(jìn)行。

減小用電功耗既直接又有效的手段就是縮短運(yùn)行時(shí)間，所以應(yīng)對風(fēng)扇、風(fēng)機(jī)的運(yùn)行時(shí)間程序重新作審視，如無必要就關(guān)停，并且一旦確定關(guān)停的設(shè)備就要迅速關(guān)閉。如果是同一用途而設(shè)置多臺設(shè)備的情況，應(yīng)探討是否可以減少設(shè)備數(shù)量。

另一種有效方式是降低流量（風(fēng)量）。為控制流量，有的企業(yè)采用了變頻器，根據(jù)所需流量，降低變頻器的頻率設(shè)定值可節(jié)省能耗。

2.2 空氣壓縮機(jī)

空氣壓縮機(jī)是流體機(jī)械的一種，是指輸出壓力大于100 kPa的空氣壓縮機(jī)械。這是幾乎所有工廠都有使用的一種機(jī)械?？諝鈮嚎s機(jī)有多種形式，小型有往復(fù)式，中型有螺旋式，大型有渦輪式。

空氣壓縮機(jī)的功耗取決于吸入的壓力、輸出的壓力、吸入的空氣量、空氣壓縮級數(shù)、空氣隔熱系數(shù)、傳導(dǎo)效率、電動機(jī)效率、運(yùn)行時(shí)間等。通過這些關(guān)聯(lián)關(guān)系找出空氣壓縮機(jī)的節(jié)能方法。

（1）降低輸出壓力。有許多工廠在購買廠家設(shè)備并在安裝調(diào)試初期運(yùn)行后就一直保持原運(yùn)行狀態(tài)，或?yàn)榉乐乖O(shè)備運(yùn)行過程中發(fā)生不良情況，其設(shè)備一直是保持在高于需求壓力條件下運(yùn)行。輸出壓力與功耗存在比例關(guān)系，當(dāng)輸出壓下降時(shí)則功耗也減少。在作業(yè)運(yùn)行時(shí)，分級分段地降低輸出壓是有效的節(jié)能方法，但這方法對于渦輪設(shè)備無效。

（2）減小使用量。首先必須減少設(shè)施中配管的漏氣現(xiàn)象。由于設(shè)施在擴(kuò)建過程中配管的零亂接入而極易在新增管道中發(fā)生漏泄的可能性，所以，針對配管系統(tǒng)有無泄漏點(diǎn)要進(jìn)行全面檢查，一旦發(fā)現(xiàn)應(yīng)切實(shí)檢修。特別應(yīng)注意軟管、接口及閥門等地方。對于送風(fēng)出口用的噴嘴，應(yīng)對照使用目的進(jìn)行清查，盡量縮短送風(fēng)時(shí)間，或使用小口徑噴嘴。

（3）進(jìn)入空氣壓縮機(jī)的空氣溫度對螺旋式、渦輪式空氣壓縮機(jī)的機(jī)械性能會產(chǎn)生影響。降低被吸入空氣壓縮機(jī)內(nèi)的空氣溫度與濕度，則可以減輕空氣壓縮機(jī)的負(fù)荷從而達(dá)到節(jié)能目的。所以，定期清掃吸入口的過濾網(wǎng)顯得十分必要。

（4）在減短運(yùn)行時(shí)間方面，設(shè)備不使用即時(shí)切除電源是最切實(shí)的方法。注意進(jìn)入作業(yè)與結(jié)束作業(yè)時(shí)的空氣壓縮機(jī)電源投入與斷開的適宜時(shí)間。應(yīng)在開始作業(yè)時(shí)先投入其他設(shè)備電源，等待需要空氣壓縮機(jī)時(shí)再投入空氣壓縮機(jī)電源，結(jié)束作業(yè)時(shí)應(yīng)與其他設(shè)備同時(shí)切斷電源。

（5）空氣壓縮機(jī)房內(nèi)空氣壓縮機(jī)的排熱方式最好不是直接排放，因?yàn)闀呶肟諝鉁囟?。如果把排熱作為暖風(fēng)加以利用則是一種節(jié)能的好方式。

2.3 鍋爐及蒸汽利用設(shè)備

近年，越來越多的企業(yè)在蒸汽鍋爐更新改造時(shí)，把原來的水管與爐筒直管式鍋爐更換為小型直流型鍋爐，并采取多臺關(guān)聯(lián)控制的方式，同時(shí)在配置上趨于分散安裝在蒸汽應(yīng)用地點(diǎn)的附近。

有關(guān)小型鍋爐的運(yùn)行研究課題主要集中在：鍋爐的供水管理、燃燒排氣的定期測量、鍋爐管內(nèi)水的加水率管理、蒸汽干度管理等。

（1）空氣比的管理

為了使鍋爐或加熱爐內(nèi)燃料得到完全燃燒，必須要積留更多的空氣在爐內(nèi)，但是，如果因?yàn)楸苊猱a(chǎn)生黑煙而殘留超過所必需的空氣量，則排氣量也增大，從而引起排氣熱損耗的增大。

空氣比率是指實(shí)際燃燒空氣用量/理論燃燒空氣量。理論燃燒空氣量取決于燃料的組成成份，實(shí)際燃燒空氣量是從排出氣體的氧濃度中計(jì)算得出。

空氣比高是指送入的空氣超出實(shí)際所需，意味著增大排氣損耗。由于實(shí)際使用的燃料可以忽略不同的燃料種類差異，所以空氣比大體可以基于排氣中氧濃度，通過下列簡易計(jì)算式求取。

空氣比=21/（21-排氣中的氧濃度（%））

采用多大的空氣比適宜，可根據(jù)“關(guān)于能源的合理化使用法則”中公示的“判斷準(zhǔn)則”。定時(shí)測量燃燒排氣中的氧濃度，從中計(jì)算出空氣比，其值大于基準(zhǔn)值時(shí)，隨時(shí)調(diào)整空氣比顯得十分重要。

（2）降低蒸汽壓力

蒸汽壓力越低，熱能的潛在利用率就越高。所以，如果熱能需求側(cè)的溫度要求存在可降余地，則低蒸汽壓力條件下運(yùn)行，也可以得到同樣的熱能需要，這也就是減少了蒸汽需求量。如果熱能需求側(cè)減少蒸汽的需求量，即減小出力，也相應(yīng)減少了燃料量。

（3）重新調(diào)整鍋爐的運(yùn)行方式

如果鍋爐負(fù)荷急劇波動，就會使鍋爐的壓力、水位、燃燒等各系統(tǒng)產(chǎn)生擾動，不僅影響操作運(yùn)行的穩(wěn)定，也會降低鍋爐的效率。鍋爐的作業(yè)側(cè)與蒸汽的使用側(cè)必須要有緊密的配合與聯(lián)系。同樣，如果鍋爐是復(fù)合多缸的，則應(yīng)有協(xié)調(diào)運(yùn)行的方案，優(yōu)先應(yīng)用高效的鍋爐。

2.4 工業(yè)爐

工業(yè)爐大多是指企業(yè)內(nèi)部使用的原有爐子。從熱源角度可分為燃燒加熱爐與電氣爐。本次診斷主體對象是前者。

（1）改善空氣比率

燃燒爐與鍋爐一樣存在空氣比率的管理問題，適宜的空氣比可降低排氣損耗，從而減少燃料消耗量。

（2）減少熱損耗

對于工業(yè)爐，除排氣損耗外還有許多其他因素產(chǎn)生熱損。比如：爐壓增高，爐內(nèi)氣壓會從入口部位外泄。如果入口部位外泄熱能，則縮小入口部分的開放口徑十分重要。如果爐體保溫性能差，也會加快爐體表面的散熱，所以需要有嚴(yán)密的阻熱材料加以保溫。

（3）其他

反復(fù)操作爐子的升溫與降溫，很容易加大能耗。最理想的方式是連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行。同時(shí)，爐溫也沒有必要持續(xù)地在高于所需要的溫度以上運(yùn)行。

2.5 空調(diào)設(shè)備及冷凍冷藏設(shè)備

企業(yè)空調(diào)用途大體可分為：為生產(chǎn)設(shè)備或產(chǎn)品的加工與生產(chǎn)保持所要求的溫度、濕度、灰塵凈度、氣體濃度等為目的（工業(yè)過程空調(diào)），以及為維持房間內(nèi)的工作人員工作環(huán)境而使用的工作空調(diào)。

空調(diào)的節(jié)能方法可以有：①最小負(fù)荷地使用空調(diào)；②減小使用動力能源。

（1）設(shè)定適宜的溫度

減小空調(diào)負(fù)載最直接最簡便的方式是設(shè)定適宜的溫度。工作人員房間空調(diào)推薦設(shè)定制冷溫度是28℃，暖氣的溫度是20℃。

（2）減小外空氣進(jìn)入量

工作區(qū)域的空調(diào)設(shè)備運(yùn)行時(shí)，為保證工作環(huán)境而需要經(jīng)常換氣，但是，換入的外氣量實(shí)際就是增加空調(diào)外氣負(fù)載，所以應(yīng)最小限度地控制外排是節(jié)能關(guān)鍵。

（3）減小熱負(fù)載

放下百葉窗改善室內(nèi)環(huán)境等，阻止外部空氣進(jìn)入空調(diào)區(qū)域，或通過關(guān)燈等減小室內(nèi)熱能的產(chǎn)生以減小熱負(fù)載。另外，在使用空調(diào)季節(jié)應(yīng)積極地把室內(nèi)熱能向外排放。

（4）提高空調(diào)設(shè)備效率

清掃過濾網(wǎng)及空調(diào)機(jī)的風(fēng)扇線圈都是設(shè)備管理的基本事項(xiàng)。空調(diào)室外機(jī)受到陽光直射，所以應(yīng)配遮陽板，這些都與提高空調(diào)效率有直接關(guān)系。

（5）冷熱水設(shè)備相關(guān)的節(jié)能

空調(diào)負(fù)荷處于低負(fù)載期間，提高冷水出口溫度的設(shè)定值，則冷凍機(jī)的出力就會減少，從而降低能耗。同樣，降低冷水發(fā)生機(jī)的冷卻水溫，可相應(yīng)減小動力的能耗。

（6）關(guān)停不使用的設(shè)備與不需要的功能

關(guān)閉沒有運(yùn)行需求的設(shè)備和切除不必要的功能是節(jié)能的基本方法。例如：除冬季外,機(jī)軸箱的加熱器都是不使用的，但許多企業(yè)的狀況是投入電源后就不再切除。所以明確管理標(biāo)準(zhǔn)和加強(qiáng)精細(xì)管理是所期望的。

2.6 受電設(shè)備

受電設(shè)備包括受電盤、配電盤、變壓器、配電線等，具有受電電能計(jì)量、配電線路降壓、改善功率因數(shù)等功能。在受電設(shè)備相關(guān)的建議提案中，多數(shù)是如何減少需求、變壓器之間的配合運(yùn)行以及一次側(cè)的切除操作。

（1）減少需求

電能需求的峰值一般是在使用空調(diào)高峰的夏季白天。能否適應(yīng)電能的最大需求，取得負(fù)荷的平穩(wěn)過渡，與提高電力設(shè)備的運(yùn)行效率、穩(wěn)定電能供應(yīng)、降低電能成本（電費(fèi)）、以及能源的有效利用等息息相關(guān)。

辦公大樓內(nèi)所收取電費(fèi)中的基本電費(fèi)與所簽約的用電功率有關(guān)。該簽約功率是基于最大用電功率需求所定，所以平緩負(fù)荷需求與減少電費(fèi)相關(guān)。為控制需求，應(yīng)對高功率設(shè)備避免同時(shí)啟動，或通過需求監(jiān)控隨時(shí)監(jiān)控電能的使用情況，出現(xiàn)警報(bào)情況時(shí)關(guān)停預(yù)定的設(shè)備以避開需求高峰。

（2）變壓器間的配合運(yùn)行與一次側(cè)的斷開

變壓器的二次側(cè)即使不需用電能，但只要變壓器與一次側(cè)相連接，就會有能耗，這稱為無功衰損?？v觀各辦公大樓內(nèi)的電源設(shè)備，可以預(yù)見未來隨發(fā)展的需要，設(shè)備的增強(qiáng)，將會需要配置更大容量的變壓器。

如果現(xiàn)工作條件是低負(fù)荷運(yùn)行，則配置是2臺變壓器而只需1臺即可滿足運(yùn)行時(shí)，應(yīng)就使用1臺變壓器，而另一臺閑置變壓器應(yīng)從一次側(cè)斷開，其效果就是節(jié)省了能源。

2.7 改進(jìn)照明設(shè)備運(yùn)行方式

（1）熄燈

基本點(diǎn)做到：不需要照明的地點(diǎn)、不需要照明的時(shí)間應(yīng)不亮燈，特別是午休時(shí)間必須做到熄燈。

（2）重新審視亮度

對需要有照明的地方探討是否可以降低亮度。對不同地點(diǎn)可審定：是否可以間斷性亮燈、是否可以降低瓦數(shù)等。對于倉庫等場所不一定需要整體開燈，可實(shí)行局部照明。

2.8 其他電氣設(shè)備

電能功耗較小設(shè)備方面的診斷對象包括：手提電腦、辦公自動化（OA）設(shè)備、自動售貨機(jī)。

（1）手提電腦、OA設(shè)備具有節(jié)電功能的，就必須充分地使用這些功能。

（2）自動售貨機(jī)因放置位置的朝向等關(guān)閉電源會帶來不便，但夜間與休息天應(yīng)關(guān)閉電源。日常的照明燈關(guān)燈也是節(jié)能的一個(gè)環(huán)節(jié)。

Energy?saving diagnosis and instruction of Japanese mid?small enterprises

BAO Jie
（State Grid Corporation DSM Instruction Center,Nanjing 210024,China）

1009-1831（2012）06-0062-03

F416.61;TK018

E

2012-09-03

（

孫 晶）